Датчик тиску

1. Датчик тиску, що має порожнистий корпус, порожнина якого, в робочому положенні, підключена з одного боку до напірного патрубка джерела тиску плинного середовища, трубку Бурдона, порожнина якої підключена до порожнини вказаного 3 штовхач, який кінематичне зв'язаний з повзунком реостата, включеного в електричний ланцюг управління положенням постійного магніту. До цього магніту приєднана стрілка-покажчик тиску на шкалі. Датчик оснащений відповідними засобами настройки початкового положення стрілкипокажчика. На жаль, такий датчик не може плавно відстежувати зміни тиску, бо його чутливий елемент у вигляді реостата з ніхромового дроту має витки фіксованої товщини. Спроби збільшити роздільну здатність шляхом зменшення товщини витків знижують надійність датчика через прискорення зносу обмотки реостата. Відомий також датчик тиску на основі трубки Бурдону, який найближчий до пропонованого далі датчика по технічній суті (див. патент України на корисну модель основі заявки № u 2009 06151). Цей відомий датчик має: корпус з проточною порожниною, яка, в робочому положенні, підключена з одного боку до напірного патрубка насоса, а з другого боку до напірної магістралі, трубку Бурдону, порожнина якої підключена до проточної порожнини вказаного корпусу, циліндричний соленоїд, феромагнітний сердечник якого кінематичне зв'язаний з глухим кінцем трубки Бурдону, а обмотка включена у відповідний вимірювальний контур (зокрема, вбудований в програмований мікроконтролер системи управління приводом насоса). Такий датчик здатний плавно реагувати на зміну тиску на виході напірного патрубка насоса. На жаль, зміна індуктивності циліндричного соленоїда, яка у відомому датчику служить сигналом збудження вимірювального контуру, тим помітніше запізнюється по відношенню до змін тиску усередині трубки Бурдону, чим менші ці зміни тиску по абсолютній величині. Суттєву роль в гальмуванні феромагнітного сердечника відіграє також тертя. Це істотно знижує ефективність описаного датчика тиску в поєднанні з низьконапірними насосами або компресорами. Короткий виклад суті корисної моделі В основу корисної моделі поставлена задача шляхом заміни перетворювача переміщень глухого кінця трубки Бурдону в електричний сигнал і удосконалення взаєморозташування цієї трубки і перетворювача створити істотно більш чутливий датчик тиску для блоків управління приводами низьконапірних насосів або компресорів. Поставлена задача вирішена тим, що запропонований датчик тиску має: порожнистий корпус, порожнина якого, в робочому положенні, підключена з одного боку до напірного патрубка джерела тиску плинного середовища, трубку Бурдону, порожнина якої підключена до порожнини вказаного корпусу, постійний магніт, закріплений на глухому кінці трубки Бурдону, і перетворювач Холу, зв'язаний з корпусом і розташований відносно вказаного постійного магніту з повітряним зазором. 49704 4 преобразователь Холла, связанный с корпусом и расположенный относительно указанного постоянного магнита с воздушным зазором. Такий датчик забезпечує високу чутливість навіть до незначних змін тиску, які здатна сприйняти трубка Бурдону, бо перетворювач Холу працює практично безінерційно. Перша додаткова відмінність полягає в тому, що перетворювач Холу, зв'язаний з корпусом кронштейном. Це дозволяє точно позиціонувати перетворювач Холу відносно постійного магніту. Друга додаткова відмінність полягає в тому, що один кінець вказаного кронштейна з'єднаний з корпусом циліндричним або пружним шарніром, а другий кінець цього кронштейна підключений до регулятора повітряного зазору між постійним магнітом і перетворювачем Холу. Це полегшує настройку перетворювача Холу на умовний нуль тиску усередині трубки Бурдону. Фахівцю зрозуміло, що при виборі конкретних втілень корисної моделі можливі довільні комбінації вказаних додаткових відмінностей з основним винахідницьким задумом, що цей задум в межах, визначених формулою корисної моделі, може бути доповнений і/або уточнений з використанням звичайних спеціальних знань і що описані далі переважні приклади втілення корисної моделі не обмежують обсяг прав винахідників. Короткий опис креслень Далі суть корисної моделі пояснюється докладним описом конструкції та роботи датчика тиску з посиланнями на додане креслення, де зображена структурна схема й основні елементи конструкції цього датчика: Найкращі втілення винахідницького задуму Датчик тиску, як мінімум, має: порожнистий корпус 1, порожнина якого, в робочому положенні, підключена з одного боку до не показаного тут напірного патрубка джерела тиску рідкого або газоподібного плинного середовища (тобто насоса або компресора), трубку 2 Бурдону, порожнина якої підключена до порожнини вказаного корпусу 1, постійний магніт 3, закріплений на глухому кінці трубки 2 Бурдону, і перетворювач 4 Холу, зв'язаний з корпусом 1 і розташований відносно вказаного постійного магніту 3 з повітряним зазором. Вельми бажано, щоб перетворювач 4 Холу був зв'язаний з корпусом кронштейном 5, у якого один кінець з'єднаний з корпусом циліндричним або пружним шарніром 6, а другий кінець підключений до (наприклад, гвинтовому) регулятора 7 повітряного зазору між постійним магнітом 3 і перетворювачем 4 Холу. На цьому ж кронштейні 5 закріплений роз'єм 8 для підключення перетворювача 4 Холу до не показаних тут джерела електроживлення і вимірювального контуру. Працює описаний датчик тиску таким чином. При зміні тиску усередині трубки 2 Бурдону змінюються її вигін і, відповідно, величина повітря 5 49704 ного зазору між перетворювачем 4 Холу і постійним магнітом 3, що викликає пропорційну зміну напруги на сигнальному виході перетворювача 4 Холу. Напрямок таких змін залежить від того, яким полюсом постійний магніт 3 звернений до перетворювача 4 Холу. Цей чинник враховується при первинній настройці датчика тиску. Початкову напругу на сигнальному виході перетворювача 4 Холу, яке відповідає умовному ну Комп’ютерна верстка І.Скворцова 6 льовому значенню тиску в трубці 2 Бурдону, задають або коректують гвинтом регулятора 7 повітряного зазору між постійним магнітом 3 і вказаним перетворювачем 4 Холу. Промислова придатність Датчики тиску можуть бути легко виготовлені з доступних на ринку матеріалів і комплектуючих деталей і використані для оснащення блоків управління приводами переважно малогабаритних низьконапірних насосів і компресорів. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601